单片机控制系统开发训练 -授课对象电气自动化技术 180102 主讲教师刘旭东 电气工程系-1743042565194.ppt

10.2SPI总线串行扩展SPI（SerialPeriperalInterface，串行外设接口）是Motorola公司推出的一种同步串行外设接口，允许单片机与多个厂家生产的带有标准SPI接口的外围设备直接连接，以串行方式交换信息。10.2.1SPI总线的扩展结构SPI外围串行扩展结构见图10-4。使用4条线：串行时钟SCK，主器件输入/从器件输出数据线MISO，主器件输出/从器件输入数据线MOSI和从器件选择线。典型SPI系统是单主器件系统，从器件通常是外围接口器件，如存储器、I/O接口、A/D、D/A、键盘、日历/时钟和显示驱动等。图10-4SPI外围串行扩展结构图单片机扩展多个外围器件时，SPI无法通过数据线译码选择，故外围器件都有片选端。在扩展单个SPI器件时，外围器件的片选端CS*可接地或通过I/O口控制；在扩展多个SPI器件时，单片机应分别通过I/O口线来分时选通外围器件。在SPI串行扩展系统中，如某一从器件只作输入（如键盘）或只作输出（如显示器）时，可省去一条数据输出（MISO）线或一条数据输入（MOSI）线，从而构成双线系统（接地）。SPI系统中单片机对从器件选通需控制其CS*端，由于省去传输时的地址字节，数据传送软件十分简单。但在扩展器件较多时，需制较多的从器件CS*端，连线较多。在SPI串行扩展系统中，主器件单片机在启动一次传送时，便产生8个时钟，传给接口芯片作为同步时钟，控制数据的输入和输出。数据的传送格式是高位（MSB）在前，低位（LSB）在后，见图11-5。数据线上输出数据的变化以及输入数据时的采样，都取决于SCK。但对不同的外围芯片，有的可能是SCK的上升沿起作用，有的可能是SCK的下降沿起作用。SPI有较高的数据传输速度，最高可达1.05Mbit/s。图11-5SPI数据传送格式目前世界各芯片公司为广大用户提供一系列具有SPI接口的单片机和外围接口芯片，例如Motorola公司存储器MC2814、显示驱动器MC14499和MC14489等各种芯片；美国TI公司的8位串行A/D转换器TLC549、12位串行A/D转换器TLC2543等。SPI外围串行扩展系统的从器件要具有SPI接口。主器件是单片机。目前许多机型都带有SPI接口。由于AT89S51不带有SPI接口，可采用软件与I/O口结合来模拟SPI的接口时序。作业1：调试例10-1的C语言程序并生成.HEX文件，并装载到Proteus上运行，仿真图提供给大家；提交生成.HEX文件界面截图和Proteus仿真运行截图。（30分钟内完成）END单片机控制系统开发训练技艺科学真理单片机控制系统开发训练技艺科学真理单片机控制系统开发训练技艺科学真理单片机控制系统开发训练技艺科学真理单片机控制系统开发训练技艺科学真理《单片机控制系统开发训练》授课对象：电气自动化技术1801/02主讲教师：刘旭东电气工程系第10章AT89S51单片机

系统的串行扩展

单片机系统扩展除并行扩展外，串行扩展技术也得到广泛应用。与并行扩展比，串口器件与单片机相连的I/O口线少（仅需1～4条），极大简化器件间连接，进而提高可靠性；串行接口器件体积小，占用电路板空间小，减少电路板空间和成本。除上述优点外，还有工作电压宽、抗干扰能力强、功耗低、数据不易丢失等特点。因此，目前串行扩展技术在单片机系统中已得到广泛应用。常用串行扩展接口有I2C（InterInterfaceCircuit，内部接口电路）串行总线接口、单总线（1-Wire）接口以及SP